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Estudo de inibidores de corrosão em concreto armado/ Corrosion inhibitors study in steel-reinforced concrete

Vieira, Daniel Venâncio; Pelisser, Fernando; Paula, Marcos Marques da Silva; Mohamad, Gihad; Nóbrega, Ana Cecília Vieira da
2010-01-01

Resumo em português A corrosão é um fenômeno que afeta toda a sociedade, atribuindo-se uma grande importância sócio-econômica aos seus efeitos. Na área da engenharia, existem diversas conseqüências do processo corrosivo, como ocorre no aço de reforço das estruturas de concreto. Na intenção de oferecer segurança e durabilidade às estruturas, empresas do ramo químico e de produtos para construção civil disponibilizam no mercado diferentes formas de proteção à corrosão. Es (mais) te trabalho apresenta análises de medidas de potencial realizadas em amostras de concreto armado, com diferentes relações água/cimento, produzidos com e sem inibidores de corrosão e expostos a dois ambientes com cloretos: em campo, exposto às intempéries da atmosfera marinha do litoral sul de Santa Catarina; em laboratório, a um processo cíclico de aceleração da corrosão através de imersão parcial (solução contendo cloretos) e secagem em estufa. Nas duas situações, foram mantidas as amostras por um período de 63 dias. A corrosão por cloretos em laboratório mostrou-se o sistema mais agressivo e eficiente para avaliar o potencial de corrosão. Os resultados buscaram caracterizar a eficiência dos inibidores de corrosão utilizados, que foram denominados de inibidor A, inibidor B e inibidor C e, ao fim das análises, foi possível classificá-los quanto ao desempenho em ambientes contaminados por cloretos em: Inibidor B > Inibidor C > Inibidor A. A redução da relação água/cimento (0,45) melhorou o desempenho do concreto de referência e dos três tipos de inibidores de corrosão utilizados. Evidenciou-se modificação das propriedades mecânicas dos concretos com inibidores, o que pode conduzir ao desenvolvimento de concretos mais impermeáveis e duráveis. Resumo em inglês Corrosion is a phenomenon that affects the whole of society, such that great socioeconomic importance is attributed to its effects. In the area of the engineering, numerous consequences of the corrosive process exist, like that which occurs in steel reinforcement of concrete structures. With the intention of providing structural safety and durability, the chemical industry and companies that supply construction products market different forms of protection against corrosi (mais) on. This work presents analyses of measurements of corrosive potential conducted on samples of steel-reinforced concrete, with different water/cement ratios, fabricated with and without corrosion inhibitor and exposed to two environments containing chloride: in the field, exposed to the unpredictable weather of the marine environment of the southern coastal region of Santa Catarina; and in the laboratory, exposed to a cyclical process of corrosion acceleration through partial immersion (solution containing chloride) and drying in a heater. The specimens were maintained for a period of 63 days in the respective environments. Corrosion by chloride solution in the laboratory proved to be the most aggressive and efficient system for evaluating corrosive potential. The results aimed to characterize the efficiency of the corrosion inhibitors used, denominated inhibitor A, inhibitor B and inhibitor C. After completing the analyses, it was possible to classify these regarding their performance in environments contaminated by chloride: inhibitor B > inhibitor C > inhibitor A. Reduction in the water/cement ratio (0.45) improved the performance of the reference concrete and the three types of corrosion inhibitors studied. Modification of the mechanical properties of the concretes with corrosion inhibitors was verified, which could lead to the development of more impermeable and durable concrete.

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Avaliação de indicadores de uso diverso como inibidores de corrosão/ Evaluation of common-use indicators as corrosion inhibitors

Cardoso, Sheila Pressentin; Reis, Fernanda Almeida dos; Massapust, Filipe Castelletti; Costa, Jeremias de Freitas; Tebaldi, Larissa Silveira; Araújo, Luiz Felipe Leal de; Silva, Marcus Vinícius Augusto da; Oliveira, Thiago Sousa de; Gomes, José Antônio da Cunha Ponciano; Hollauer, Eduardo
2005-10-01

Resumo em inglês Very often hydrochloric acid is employed in acidification operations aiming to dissolve the mineral matrix in petroleum wheel operations, which always require intense use of corrosion inhibitors. This work presents an evaluation of common indicators, phenolfthaleine, fluorescein, methylene blue, alizarine S and methyl orange, as corrosion inhibitors for carbon steel in HCl 15% w/v at temperatures of 26, 40 and 60 ºC. Fluorescein and methyl orange show excelent corrosion (mais) inhibition efficiencies at 26 ºC; however at 60 ºC only fluorescein shows good corrosion inhibition when employed with alcohol and/or formaldehyde. For the fluorescein 1% w/v + formaldehyde 0.6% w/v mixture we present polarization and impedance curves and adsorption isotherms.

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Espectroscopia de impedância para avaliar o efeito do molibdato de sódio incorporado no concreto/ Impedance spectroscopy to evaluate the effect of sodium molybdate in concrete

Tommaselli, Maria Aparecida Garcia; Kuri, Sebastião Elias; Mariano, Neide Aparecida
2008-09-01

Resumo em português O concreto armado tem cada vez mais despertado interesse científico e tecnológico, principalmente no que se refere a sua melhoria e inovação, seja pela utilização de novos materiais ou pelo estudo da corrosão para evitar a deterioração das estruturas. Dessa forma, têm-se intensificado os estudos da corrosão em concreto armado, sendo que a maior dificuldade está em detectar o início da corrosão na armadura. Uma das causas de degradação do concreto armado e (mais) sua posterior corrosão da sua armadura é a sua exposição a ambientes industriais. Assim, é necessário melhorar o desempenho das estruturas, prevendo a vida útil e conhecendo as formas de prevenção para minimizar o processo corrosivo. Há métodos de controle da corrosão do aço, como a incorporação de inibidores no concreto, como o molibdato de sódio, que é um inibidor anódico e não poluente tóxico. Nesse trabalho, foi avaliada a eficiência do molibdato de sódio, nas concentrações de 0, 1, 2 e 4% em relação à massa de cimento, empregando espectroscopia de impedância eletroquímica, simulando uma atmosfera ácida como agente agressor. A concentração de 4% do inibidor foi a mais eficiente. Resumo em inglês The reinforced concrete has more and more arisen scientific and technological interest concerned mainly to its innovation and improvement either by the utilization of new materials or by the study of corrosion to avoid structure deterioration. In that way, the study of corrosion in reinforced concrete has been intensified but the biggest difficult is to detect the beginning of the corrosion in the steel. One of the reasons of the reinforced concrete degradation and afterw (mais) ards the corrosion in the steel is its exposition to industrial environments. Thus, it is necessary to improve the performance of the structures, foreseeing its useful life and knowing the manners of prevention to minimize the corrosive process. There are methods to control the corrosion of the steel as the annexation of concrete inhibitors such as the sodium molybdate, an anodic inhibitor and not a toxic pollutant. In this work the efficacy of the sodium molybdate was evaluated with concentrations of 0, 1, 2 and 4% related to the cement mass, employing the electrochemistry impedance spectroscopy, simulating an acid atmosphere as an aggressive agent. The concentration of 4% in the inhibitor was the most efficient.

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Estudo do comportamento eletroquímico de azóis para o aço inoxidável AISI 430 em H2SO4 1 mol L-1/ Study of electrochemical behavior of azoles for AISI 430 stainless steel in H2SO4 1 mol L-1

Tussolini, Martha; Spagnol, Cristiane; Alves, Guilherme José Turcatel; Cunha, Maico Taras da; Rodrigues, Paulo Rogério Pinto
2010-03-01

Resumo em português A corrosão é um processo indesejável que ocorre em materiais metálicos. Nesse trabalho, estudou-se o efeito inibidor do benzotriazol (BTAH), benzimidazol (BZM) e indol em diferentes concentrações para o aço inoxidável AISI 430 em H2SO4 1 mol L-1. Foram empregadas as técnicas de: polarização potenciostática anódica, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia óptica e eletrônica de varredura. As curvas de polarização potenciostática anódica (mais) mostraram que o BTAH, BZM e Indol atuam como inibidores de corrosão para o aço AISI 430, nas concentrações de 1x10-3 e 5x10-4 mol L-1, não apresentando inibição significativa para as concentrações iguais ou inferiores a 1x10-4 mol L-1. O aumento da eficiência inibidora em relação às substâncias estudadas seguiu a seguinte ordem: Indol Resumo em inglês Corrosion is an undesirable process that occurs in metallic materials. Studied was the effect of inhibiting Benzotriazole (BTAH), Benzimidazole (BZM) and Indole in different concentrations for the stainless steel (SS) AISI 430 in H2SO4 1 mol L-1. The techniques employed this research were: anodic potenciostatic polarisation, electrochemical impedance spectroscopy, optical microscopy and scanning electron microscopy. The curves of anodic polarisation showed that BTAH, BZM (mais) and Indol act as corrosion inhibitors for 430 SS, at concentrations of 1x10-3 and 5x10-4 mol L-1, but do not inhibit corrosion for concentrations equal to or less than 1x10-4 mol L-1. The in-crease of the efficiency in relation to the inhibitory substances studied followed this order: Indol

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Estudo do comportamento eletroquímico do benzotriazol e benzimidazol na oxidação do aço inoxidável tipo ABNT 304

Tussolini, Martha; Cristiane, Spagnol; Gomes, Everton Carlos; Cunha, Maico Taras da; Rodrigues, Paulo Rogério Pinto
2007-03-01

Resumo em português Nesse trabalho, estudou-se a ação inibidora do benzotriazol (BTAH) e benzimidazol (BZM) na corrosão do aço inoxidável austenítico tipo ABNT 304 em H2SO4 4,5 mol/L. Todas as soluções foram preparadas com água ultrapura e reagentes p.a.. As concentrações de BTAH e BZM foram: [BTAH]=10-5 mol/L, [BZM]=10-3 mol/L e a mistura [BTAH] = 10-5 mol/L [BZM] = 10-3 mol/L. Os ensaios foram realizados à temperatura ambiente de 26 + 2ºC. Empregaram-se medidas de potencial de (mais) circuito aberto (ECA), curvas de polarização potenciostática anódica (PA), impedância eletroquímica (IE) e análise óptica (AO). Os resultados de AO, para BZM + BTAH, mostraram um efeito sinérgico na ação inibidora da corrosão do aço 304. As medidas de ECA, na presença de BZM, BTAH ou BZM + BTAH, mostraram uma elevação do potencial de corrosão (Ecorr), sugerindo uma ação inibidora anódica. As curvas de PA com BTAH e BZM sugerem uma ação catalítica da reação de oxidação do aço na região ativa, entretanto, para a mistura BZM + BTAH, observou-se um efeito sinérgico inibidor. Os diagramas de IE, levantados no Ecorr, confirmaram os resultados anteriores. Resumo em inglês This work reports a study of the inhibiting action of benzotriazole (BTAH) and benzimidazole (BZM) on the corrosion of 304 austenitic stainless steel (SS) in 4.5 mol/L H2SO4. All solutions were prepared with analytical degree reagents and highly purified water. The concentrations used were: [BTAH]= 1x10-5 mol.L-1 and [BZM]= 1x10-3 mol/L. The experiments were carried out at a room temperature of 26 ± 2°C. Open circuit potential (OCP), anodic potentiostatic polar (mais) isation curves (AP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and optical microscopy (OM) were used in the experiments. The results of OM for BTAH + BZM showed a corrosion-inhibiting synergic effect for 304 SS. The OCP measures in the presence of BTAH, BZM or BTAH+BZM indicate an increase in corrosion potential (Ecorr), suggesting that BTAH, BZM and BTAH+BZM acted as anodic corrosion inhibitors. AP curves in the presence BTAH and BZM, individually, suggested catalytic corrosion action for 304 SS, but in the presence of BTAH+BZM, inhibitor corrosion was observed. The results of the experiments were confirmed by EIS diagrams obtained in Ecorr.

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Study of the Electrochemical Behaviour of Tolitriazole in Phosphating Bathings of Carbon Steel 1008

Banczek, Everson P.; Oliveira, Marilei F.; Cunha, Maico T.; Rodrigues, Paulo R.P.
2005-01-01

Resumo em português As características inibidoras de corrosão do tolitriazol (TTA) para o aço de carbono 1008, revestidos por fosfato de zinco ou tricatiônico (Mn, Zn, Ni) nos meios de H2SO4 0.1 mol.L -1 e NaCl 0.5 mol L-1, foram investigadas por métodos físicos e electroquímicos. Os resultados obtidos na ausência do inibidor TTA mostraram que as propriedades de protecção à corrosão do fosfato tricatiônico (Ptri) são melhores do que as observadas para o fosfato de zinco (PZn), (mais) provavelmente devido a porosidade existente na camada do PZn. As curvas de polarização anódicas apresentaram densidades de corrente (j) menores para as peças de aço fosfatizadas com Ptri quando comparadas aos dos substratos sem fosfato e com PZn. Os resultados de impedância electroquímica (IE) mostraram uma resistência de polarização (Rp) maior para os electrodos fosfatizados com Ptri. As medidas electroquímicas das amostras de aço fosfatizadas, com PZn e/ou Ptri, na presença de [TTA] = 1.10 -3 mol L-1, apresentaram j menor que Rp maior do que as observadas para as amostras de aço fosfatizadas na ausência do TTA. No processo de fosfatização do açocarbono com PZn + TTA, observou-se j e Rp semelhantes as observadas nas amostras de aço fosfatizadas com Ptri sem TTA. Estes resultados sugerem que o banho de fosfato de zinco contendo [TTA] = 1.10 -3 mol L-1 pode substituir o mundialmente consagrado banho industrial de fosfato tricatiônico. Os ensaios em câmara de Salt Spray de amostras de aço fosfatizadas com PZn e PZn + TTA, pintadas com tinta pó poliéster branca, confirmaram os resultados electroquímicos obtidos. Resumo em inglês The characteristics of corrosion inhibitors of the tolitriazole (TTA) for the carbon steel 1008, covered by zinc or tricationic phosphate (Mn, Zn, Ni), in the means of H2SO4 0.1 mol L-1 and NaCl 0.5 mol L-1, were investigated by physical and electrochemical methods. The results obtained in the absence of the inibidor TTA showed that the corrosion protection properties of the tricationic phosphate (Ptri) are better than those observed for the zinc phosphate (PZn), probably (mais) due to the presence of vacancies in the layer of PZn. The curves of anodic polarization presented current densities (j) smaller for the steel phosphatized with Ptri, when compared with the metal substrate without phosphate and with PZn. The results of impedance electrochemistry (IE) showed a polarization resistance (Rp) larger for the electrodes phosphatized with Ptri. The electrochemistry measurements of the samples of steel phosphatized, with PZn and/or Ptri, in the presence of [TTA] = 1x10-3 mol L-1, present smaller j and larger Rp when compared with the absence of TTA. In the process of phosphatization of the carbon steel with PZn + TTA, it was observed similar j and Rp in the samples of steel phosphatized with Ptri without TTA. These results suggest that the bathing of zinc phosphate with [TTA] = 1x10-3 mol L-1 can substitute the well known industrial bathing of tricationic phosphate. Corrosion testing by Salt Spray of steel phosphatized with PZn and PZn + TTA, painted with white polyester ink, confirmed the eletrochemical results.

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Desempenho físico-químico de metais e estruturas de concreto de redes de distribuição de energia: estudo de caso na região de Manaus/ Physicochemical performance of metals and concrete structures used in electricity distribution networks: case study in Manaus region

Portella, Kleber Franke; Garcia, Carlos Mario; Vergés, Giseli Ribeiro; Joukoski, Alex; Freire, Karla Regina Rattmann; Corrêa, Alcyr de Pinho
2006-07-01

Resumo em inglês The influence of natural aging furthered by atmospheric corrosion of parts of electric transformers and materials, as well as of concrete poles and cross arms containing corrosion inhibitors was evaluated in Manaus. Results for painted materials, it could showed that loss of specular gloss was more intensive in aliphatic polyurethane points than in acrylic polyurethane ones. No corrosion was observed for metal and concrete samples until 400 days of natural aging. Corrosio (mais) n in steel reinforcement was noticed in some poles, arising from manufacturing faults, such as low cement content, water/cement ratio, thin concrete cover thickness, etc. The performance of corrosion inhibitors was assessed by many techniques after natural and accelerated aging in a 3.5% saline aqueous solution. The results show the need for better chemical component selection and its concentration in the concrete mixture.

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